ROS話題通訊模型

角色：

1. master---->管理者
2. talker---->釋出者
3. listener---->訂閱者

流程：

管理者可以通過話題建立釋出者與訂閱者之間的連線

流程實現：

1. 釋出者將話題與RPC地址傳送給管理者進行註冊。
2. 訂閱者在管理者處註冊自己關注的話題。
3. 將釋出者和訂閱者的話題進行對比，如果二者一致，則將釋出者的RPC地址傳送給訂閱者。
4. 訂閱者根據RPC地址訪問釋出者
5. 釋出者對訂閱者的訪問進行響應，並將自己的TCP地址傳送給訂閱者。
6. 訂閱者根據TCP地址訪問釋出者。
7. 釋出者將訊息傳送至訂閱者
 

注意：

1. 使用的協議有RPC和TCP
2. 步驟1和步驟2沒有順序關係
3. talker 和listener 都可以存在很多個
4. talker 和listener 建立連線後，master就可以關閉

話題通訊應用時的關注點：

1. 大部分實現已經被封裝
2. 話題設計
3. 釋出者實現
4. 訂閱者實現
5. 訊息載體

ROS中文字訊息需要使用標頭檔案

std_msgs/String.h

c++

建立一個釋出者的流程：

1. 包含標頭檔案。

   ros/ros.h
   //訊息型別的標頭檔案，下面是文字檔案的訊息型別
    std_msgs/String.h
   

2. 初始化ROS節點
3. 建立節點控制代碼 NodeHandle
4. 建立釋出者物件，使用advertise函式需要範型，話題名稱和佇列長度為函式的引數
5. 建立釋出的訊息內容併發布
   程式碼如下

# include"ros/ros.h"
# include"std_msgs/String.h"

int main(int argc, char  *argv[])
{
    ros::init(argc,argv,"pub");
    ros::NodeHandle nh;
    ros::Publisher pub=nh.advertise<std_msgs::String>("topic",10);
    std_msgs::String msg;
    ros::Duration(3).sleep();
    while(ros::ok())
    {
        msg.data="hello";
        pub.publish(msg);
    }
    return 0;
}
 

其中

ros::Duration(3).sleep();

用來延遲第一條資料的傳送三秒鐘

使用rostopic echo 話題名稱，可以打印出釋出者釋出的資訊

rostopic echo topic

訂閱方實現

1. 包含標頭檔案，其中需要包含訂閱的訊息型別
2. 初始化ROS節點
3. 建立節點控制代碼
4. 建立訂閱者物件
5. 處理訂閱到的資料 需要手寫函式
6. spin()函式（回頭，呼叫回撥函式）;
   程式碼如下：

# include"ros/ros.h"
# include"std_msgs/String.h"
# include<sstream>
void Domsg(const std_msgs::String::ConstPtr &msg)
{
    ROS_INFO("topic is %s",msg->data.c_str());
    return ;
}
int main(int argc, char *argv[])
{
    ros::init(argc,argv,"sub");
    ros::NodeHandle nh;
    ros::Subscriber sub=nh.subscribe("topic",10,Domsg);
    ros::spin();
    return 0;
}

使用rqt_graph命令，可以畫出通訊圖

rqt_graph

python

釋出者實現：

#! /usr/bin/env python

from ast import While
import rospy
from std_msgs.msg import String #釋出訊息的型別

if __name__=="__main__":
    rospy.init_node("pub") #傳入節點名稱
    pub=rospy.Publisher("topic",String,queue_size=10) #建立釋出者物件
    msg=String() #建立訊息物件
    rate=rospy.Rate(1) #制定釋出頻率
    count=1 #計數器
    rospy.sleep(3)
    while not rospy.is_shutdown():
        msg.data="topic"+str(count) #將數字轉化為字串
        pub.publish(msg)
        rospy.loginfo("topic is %s---->",msg.data)
        rate.sleep()
        count+=1
    #建立併發布訊息

訂閱者實現：

#! /usr/bin/env python

import rospy
from std_msgs.msg import String

def DoMsg(msg):# 回撥函式
    rospy.loginfo("topic is -----> %s",msg.data)

if __name__=="__main__":
    rospy.init_node("sub") #初始化節點
    sub=rospy.Subscriber("topic",String,DoMsg,queue_size=10)
    rospy.spin()

其中 python 釋出者中的

rospy.sleep(3)

與 c++ 釋出者中的

ros::Duration(3).sleep();

作用都是讓程式在釋出第一條資訊之前休眠3秒，使其完成註冊後再發布資訊，防止訂閱者錯過資訊。